[发明专利]一种低功耗半浮栅存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种低功耗半浮栅存储器，其特征在于，包括：

衬底；

石墨烯栅极，形成在所述衬底上；

阻挡层，其为具有负电容特性的第一类二维材料，部分覆盖所述石墨烯栅极；

半浮栅，其为第二类二维材料，覆盖所述阻挡层；

半闭合隧穿层，其为具有负电容特性的第三类二维材料，位于所述半浮栅上；

异质结，异质结的第一端位于所述半浮栅上，其为具有第一导电类型的第四类二维材料，且与所述半闭合隧穿层平行邻接；异质结的第二端，其为具有第二导电类型的第五类二维材料，覆盖所述半闭合隧穿层和所述异质结的第一端；

石墨烯漏极和石墨烯源极，位于所述异质结的第二端上。

2.根据权利要求1所述的低功耗半浮栅存储器，其特征在于，所述第五类二维材料、所述第四类二维材料和所述第二类二维材料的能带构成阶梯层状能带结构。

3.根据权利要求1所述的低功耗半浮栅存储器，其特征在于，所述第三类二维材料、第二类二维材料和所述第一类二维材料的能带构成闪存势阱能带结构。

4.根据权利要求3所述的低功耗半浮栅存储器，其特征在于，所述第一类二维材料和/或所述第三类二维材料为CuInP₂S₆或者CuInP₂S₆/BN叠层。

5.根据权利要求4所述的低功耗半浮栅存储器，其特征在于，所述第二类二维材料是n型导电的HfS₂或MoS₂，或者是p型导电的WSe₂或MoSe₂。

6.根据权利要求5所述的低功耗半浮栅存储器，其特征在于，所述第四类二维材料是n型导电的HfS₂或MoS₂，或者是p型导电的WSe₂或MoSe₂，所述第五类二维材料材料是p型导电的WSe₂或MoSe₂，或者是n型导电的HfS₂或MoS₂。

7.一种低功耗半浮栅存储器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供衬底；

将石墨烯转移至所述衬底上，作为栅极；

将具有负电容特性的第一类二维材料转移至所述栅极上，使其部分覆盖所述栅极，作为阻挡层；

将第二类二维材料转移至所述阻挡层上，使其覆盖所述栅极，作为半浮栅；

将具有负电容特性的第三类二维材料转移至所述半浮栅上，作为半闭合隧穿层；

将具有第一导电类型的第四类二维材料转移至所述半浮栅上，且与所述半闭合隧穿层平行邻接，作为异质结的第一端；将具有第二导电类型的第五类二维材料转移至所述异质结的第一端和所述半闭合隧穿层上，作为异质结的第二端；

将石墨烯转移至所述异质结的第二端上，分别作为石墨烯漏极和石墨烯源极。

8.根据权利要求7所述的低功耗半浮栅存储器制备方法，其特征在于，所述转移方法为机械剥离法。

9.根据权利要求7所述的低功耗半浮栅存储器制备方法，其特征在于，所述第五类二维材料、所述第四类二维材料和所述第二类二维材料的能带构成阶梯层状能带结构。

10.根据权利要求7所述的低功耗半浮栅存储器制备方法，其特征在于，所述第三类二维材料、第二类二维材料和所述第一类二维材料的能带构成闪存势阱能带结构。